Эффективность применения вставок в элементы сотовых конструкций в машиностроительном производстве
Особенности повышения физико-механических характеристик применения вставок в элементы сотовых конструкций в машиностроительном производстве, снижение массы элементов. Распределение нормальных напряжений. Пример вставки. Раскос основной стойки шасси.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.07.2021 |
| Размер файла | 826,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Статья по теме:
Эффективность применения вставок в элементы сотовых конструкций в машиностроительном производстве
А. А. Стукалов, А.К. Шатров, АО «ИСС» имени академикаМ. Ф. Решетнева»
Доказана эффективность применения закладных вставок. Усилив конструкцию блоковой вставкой можно повысить физико-механические характеристики и снизить массу элементов, что актуально для космической отрасли.
Ключевые слова: конструкция, нормальные напряжения, вставка, закладные элементы, масса.
A. Stukalov, A. K. Shatrov
JSC "Informationsatellite systems" named after academician M.F. Reshetnev»
EFFICIENCY OF APPLICATION OF THE LATERAL PANELS OF THE CONSTRUCTION ELEMENTS OF MACHINE-BUILDING PRODUCTION
Proved the effective ness of the embed dedinserts. Strengtheningthedesignofthesideinsertcanimprovethephysicalandmechanicalcharacteristicsandreducetheweightoftheelements, whichisimportantforthespaceindustry.
Keywords: design, normalstrain, insert, items, weight.
Современные конструкции в условиях эксплуатации подвергаются разным физическим воздействиям: удар, механическая вибрация, акустические, электромагнитные явления и термические явления, ионизирующее и неионизирующее излучение. Несмотря на высокие прочностные показатели материалов, конструкции из них не всегда удовлетворяют требованиям по массе. Использование блоковых вставок в элементы конструкций позволило увеличить запас прочности, при этом масса конструкций значительно снижается, что очень важно для космической отрасли.
Опыт проектирования конструкций показал, что можно применять не только сплошные, но и многослойные конструкции [1]. Многослойная конструкция - это конструкция, состоящая из трех и более слоев. Роль стенки играет заполнитель, за счет которого разнесены несущие слои, что придает пакету слоев наибольшие нормальные напряжения (рис. 1).
Рис. 1 - Распределение нормальных напряжений
Комбинируя материалы несущих слоев и заполнителя можно добиться от конструкции как можно максимальных физико-механических свойств [2]. В случае если вставить вставку в многослойную конструкцию, то можно в разы повысить физико-механические свойства конструкции при относительно малом весе [3].
Рассмотрим раскос авиационной стойки шасси из полимерного композиционного материала, а именно раскоса основной стойки шасси [4]. Раскос представляет собой стержень, соединенный с конструкцией шарнирно.
Полностью из углепластика методом намотки раскос при заданной геометрии не удовлетворяет требованиям по прочности. Фактические напряжения превышают допустимые (рис. 2).
Рис. 2 - Нормальные напряжения (МПа) вдоль армирующих волокон и пример вставки
шасси вставка стойка раскос
Задача проектирования раскоса решалась при помощи металлической вставки (рис.2) Вставка обеспечивает прочность на смятие в шарнире и распределяет нагрузку равномернее, чем полностью в углепластиковом варианте.
В результате получилась общая масса конструкции шасси - 34,5 кг. В случае если бы была применена сталь, то масса бы получилась около 60 кг.
Применение закладных элементов в трехслойных конструкциях положительно сказывается на физико-механические характеристики конструкции [5]. Для проведения расчета была представлена КЭМ модель соты с закладным элементом (рис. 3).
Рис. 3 - КЭМ соты с закладным элементом
В результате расчета были получены поля напряжений и перемещений для всех узлов КЭМ закладного элемента.
Из проведенных расчетов видно, использование вставок имеет перспективное значение для конструкций машиностроительных производств. Сотовые конструкции с блоковыми вставками наиболее выгодны по соотношению прочности, жесткости и веса.
Уменьшая массу несущих конструкций, можно увеличить массу полезной нагрузки космических аппаратов.
Библиографические ссылки
1. Панин В. Конструкции с сотовым заполнителем. М.: Машиностроение, 1982. 152 с.
2. Ендогур А. Сотовые конструкции: Выбор параметров и проектирование. М.: Машиностроение, 1986. 198 с.
3. Двейрин А. Сотовые конструкции в самолетах АНТК им. Антонова: опыт применения и перспективы. Москва.: Академия, 2013. 162 с.
4. Разработка конструкции и технологии изготовления высоконагруженных элементов шасси авиационных изделий из полимерных композиционных материалов / В. Н. Вякин, Козлов Д. М., Пе-ресыпкин В. П. и др. // ИМАШ РАН. 2014. С. 52.
5. Расчет на прочность трехслойной конструкции и закладных элементов / Г. Д. Кесельман, Зимин И. И., Данилов Е. И. и др. // Конструкции из композиционных материалов. 2006. № 1. С. 6-15.
6. Шендалев Д. О. Исследование напряженно- деформированного состояния сотовой конструкции с закладными элементами // Тез. Докл. 8 Всерос. науч. конф. с международным участием, посвященной 80-летию академика М.Ф.Решетнева. / под общ.ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2004. С. 98-99.
7. Panin, V. Designwith a honeycombcore. M.: MechanicalEngineering, 1982. 152 p.
8. Endogen A. Cellconstruction: theChoiceofparametersanddesign. M.: MechanicalEngineering, 1986. 198 p.
9. Darin A. Cellstructureinplanesof ANTK im. Antonova: experienceandprospects. Moscow.:Academy, 2013. 162 p.
10. Designandmanufacturingofhigh-loadedelementsofthechassisofaviationproductsfrompolymericcompositematerials / V. N. Wakin, Kozlov M., Peresypkin, V. P. etc. // IMASH. 2014. P.52.
11. Calculationofthestrengthofthethree-layerstructureandembeddedelements / G. D. Keselman, Zimin I., Danilov E. I., etc. / / Constructionofcompositematerials. 2006. No. 1. P. 6-15.
12. Sandali D. O. investigationofthestress-strainstateof a cellularstructurewithembeddedelements // proc. Doc. 8 vseros. science. Conf. withinternationalparticipation, dedicatedtothe 80th anniversaryofacademician M. F. Reshetnev. undertheGeneraleditorshipof Y. Y. Loginov; Sib. stateaerospace. Univ. ofIllinoisKrasnoyarsk, 2004. P. 98-99.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обработка резанием в современном машиностроительном производстве. Проектирование технологических процессов. Выбор и применение инструментальных материалов и конструкций режущего инструмента. Расчет режима резания с учетом возможностей оборудования.
курсовая работа [761,0 K], добавлен 09.11.2008Сравнительный анализ технических характеристик типовых конструкций градирен. Элементы систем водоснабжения и их классификация. Математическая модель процесса оборотного водоснабжения, выбор и описание средств автоматизации и элементов управления.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 04.09.2013Устройство и основные элементы токарно-винторезного станка 1м63, принцип его работы и назначение, сферы применения на производстве. Анализ характеристик обрабатываемых деталей. Режимы резания и особенности их применения, возможные насадки и инструменты.
курсовая работа [4,5 M], добавлен 05.02.2010Достоинства и недостатки металлических конструкций. Классификация нагрузок и воздействий. Области применения и номенклатура металлических конструкций. Физико-механические свойства стали. Расчет металлических конструкций гражданских и промышленных зданий.
презентация [17,3 M], добавлен 23.02.2015Краткий обзор применения классификационных систем в машиностроительном производстве. Сущность процесса стандартизации, основные методы. Разработка концепции и методов формирования структуры КАС ТеПУП. Усовершенствование системного определителя деталей.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 06.04.2015Рассмотрение описание и летно-технических характеристик самолетов. Описание и состав гидросистемы. Изучение понятия, областей применения, составляющих элементов и кинематической схемы элерона. Рассчет мощностей гидропроводови и потерь гидравлики.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.01.2010Анкер металлический как основной тип анкера в системе анкерной крепи, его свойства и функциональные особенности. Их роль и значение в креплении бортов и почвы подготовительных выработок. Полимерная сетка-затяжка, условия и эффективность ее применения.
презентация [298,7 K], добавлен 24.04.2016Применение наплавки для повышения износостойкости трущихся поверхностей в машиностроительном производстве. Технологические процессы лазерной обработки металлов. Технология нанесения покрытий лазерным оплавлением предварительно нанесенного порошка.
реферат [682,4 K], добавлен 22.02.2017Формирование производственной системы и порядок создания предприятия в машиностроительном производстве. Экономический механизм организации бизнеса. Специфика инновационной деятельности предприятий и расчёт эффективности проектов в машиностроении.
курсовая работа [543,3 K], добавлен 05.04.2012Номенклатура стальных конструкций. Достоинства и недостатки стальных конструкций. Требования, предъявляемые к металлическим конструкциям. Конструкции из металла. Балки и балочные конструкции. Колонны и элементы стержневых конструкций.
курсовая работа [45,5 K], добавлен 21.04.2003Изучение методики и экспериментальное определение напряжений в элементах конструкций электротензометрированием; сравнение расчетных и экспериментальных значений напряжений и отклонений от них. Определение напряжений при изгибе элемента конструкции.
лабораторная работа [1,0 M], добавлен 06.10.2010Характеристика и предназначение рольганга – роликового конвейера. Выбор типа транспортирующей машины, увеличение коэффициента механизации при производстве вареных колбас, снижение применения ручного труда. Расчет конвейера, цепной передачи и подшипников.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.03.2010Сварка как основной технологический процесс в промышленности. Характеристика материалов сварных конструкций. Виды сварных швов и соединений. Характеристика типовых сварных конструкций. Расчет на прочность и устойчивость при разработке сварных конструкций.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.09.2011Анализ характеристик и типов конструкций измерительных рычагов. Пример условного обозначения углового двухпазового рычага с заданными полями допусков. Конструкция угловых рычагов с двумя отверстиями. Контроль действия рычажной системы, ее точность.
контрольная работа [953,1 K], добавлен 23.01.2015Определение основных требований к сырью для производства керамического кирпича. Состав и физико-химические свойства самой продукции, особенности управления качеством при ее производстве. Технологический контроль при производстве кирпича керамического.
курсовая работа [44,4 K], добавлен 28.09.2011Формирование единичных показателей качества. Ранжирование показателей качества экспертным методом. Определение единичных и комплексных показателей качества. Методы измерения качества продуктов и услуг, квалиметрии в машиностроительном производстве.
контрольная работа [206,4 K], добавлен 13.06.2013Тонкостенные оболочки как элементы конструкций. Фактор снижения материалоемкости конструкции. Оболочки как эффективное решение проблемы минимизации массы в строительных сооружениях. Основные геометрические параметры оболочки, относительная толщина.
реферат [92,4 K], добавлен 27.02.2010Особенности металлургического производства. Недостаток при анализе хода технологического процесса. Этапы внедрения SPC в литейном производстве. Описание математической модели изменчивости. Пример проведения корреляционного анализа производства.
презентация [1,7 M], добавлен 05.11.2011Определение геометрических характеристик сечения тонкостенного подкрепленного стержня. Расчет нормальных напряжений в подкрепляющих элементах. Распределение напряжений по контуру. Определение потока касательных сил от перерезывающей силы, по контуру.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.04.2012Определение геометрических характеристик, проверка прочности и жесткости плиты покрытия и ее элементов. Конструкция балки, проверка принятого сечения и расчет опорного узла. Определение технико-экономических показателей и долговечности конструкций.
курсовая работа [527,4 K], добавлен 16.05.2012
